弱電系統(tǒng)方案
電子圍欄系統(tǒng)介紹及設(shè)計方案
來源：http://1neng.com.cn/news412774.html發(fā)布時間：2019-01-16 00:00:00
電子圍欄系統(tǒng)介紹及設(shè)計方案
基本簡介
電子圍欄是目前最先進的周界防盜報警系統(tǒng)，它由電子圍欄主機和前端探測圍欄組成。電子圍欄主機是產(chǎn)生和接收高壓脈沖信號，并在前端探測圍欄處于觸網(wǎng)、短路、斷路狀態(tài)時能產(chǎn)生報警信號，并把入侵信號[1]
發(fā)送到安全報警中心；前端探測圍欄由桿及金屬導線等構(gòu)件組成的有形周界。通過控制鍵盤或控制軟件，可實現(xiàn)多級聯(lián)網(wǎng)。電子圍欄是一種主動入侵防越圍欄，對入侵企圖做出反擊，擊退入侵者，延遲入侵時間，并且不威脅人的性命，并把入侵信號 發(fā)送到安全部門監(jiān)控設(shè)備上，以保證管理人員及進了解情況.
電子圍欄的阻擋作用首先體現(xiàn)在威懾功能上，金屬線上懸掛警示牌，一看到便產(chǎn)生心理壓力，且觸碰圍欄時會有觸電的感覺，足以令入侵者望而卻步；其次電子圍欄本身又是有形的屏障，安裝適當?shù)母叨群徒嵌龋茈y攀越；如果強行突破，主機會發(fā)出報警信號。
電子圍欄的發(fā)展來自歐美，中國快速發(fā)展于1998年之后，目前在中國已獲得廣泛應用，已經(jīng)成功應用于奧運會、世博會、國家電網(wǎng)等重大項目，成為周界報警領(lǐng)域的主要產(chǎn)品。2008年，電子圍欄國家標準頒布，其標準號為:GB/T7946-2008。
功能介紹
1、具有完整、明確分界的脈沖電子圍欄、張力電子圍欄具有強大的阻擋作用和威懾作用。
2、具有誤報率極低的智能報警功能。
3、備有報警接口，能與其它的安防系統(tǒng)聯(lián)動，提高系統(tǒng)的安全防范等級。
4、電子圍欄具有“防御為主，報警為輔”的顯著特點。
組成信息
電子圍欄系統(tǒng)主要由電子圍欄主機、前端配件二大部分組成。通常，電子圍欄主機在室外，沿著原有圍墻（例如磚墻、水泥墻或鐵柵欄）安裝，脈沖主機亦通常在室外，通過信號傳輸設(shè)備將報警信號傳至后端控制中心。
電子圍欄主機功能
●差分電壓輸出技術(shù)：每條線上有電壓，相臨兩線之間有壓差。
●LED鍵盤顯示布、撤防，以及各種報警狀態(tài)。
●電子圍欄采用高、低壓探測相結(jié)合的原理，相鄰兩線之間有較高的電位差，觸碰時加大打擊力度。
●短路、斷線、防拆報警，防拆檢測非常靈敏，設(shè)備故障自我檢測。
● RS485總線控制、鍵盤、計算機、網(wǎng)絡(luò)等多種遠程集中管理方案，通訊非常穩(wěn)定，多個防區(qū)互聯(lián)時報警響應非?？?。
●DC12V及常開/常閉干接點報警輸出，可和多種現(xiàn)代安防產(chǎn)品配套使用。
●圍欄主機功耗非常低，當外接220伏市電停電后，電池續(xù)航能達到8個小時。
在技術(shù)上采用更人性化的設(shè)計，簡單的問題用戶可以直接解決，如保險絲采用外接在主機機殼上，非常方便用戶操作。
電子圍欄主機技術(shù)參數(shù)
防區(qū)數(shù)量 1、2、4、8防區(qū)
存儲能量 2.0J
輸出電壓 約5000v-9900V
脈沖間隔 1.28S
脈沖持續(xù)時間 3.12MS
電源 12V DC 最大耗電量400mA
12V直流電壓 7A/h電池可提供約6小時的備用電源
功率 5W
報警輸出 NO、NC
應用范圍
電子圍欄以其獨特的性能，被廣泛應用于變電站、電廠、水廠、工廠、工業(yè)重地、工礦企業(yè)、物資倉庫、住宅小區(qū)、別墅區(qū)、學校、機場、水產(chǎn)養(yǎng)殖及畜牧場所、政府機構(gòu)、重點文物場所、軍事設(shè)施、監(jiān)獄、看守所等有圍墻及需要圍墻的場所。
編輯本段相關(guān)優(yōu)點
1、電子圍欄主機采用了先進的“阻擋為主，輔助報警”的周界安防理念，集“威懾、阻擋、報警、安全”于一身。
2、獨特的觸網(wǎng)探測技術(shù)使電子圍欄真正實現(xiàn)觸網(wǎng)、短路、斷路三種報警模式。
3、由微處理器控制具有高度可靠性，鍵盤操作簡單方便。
4、先進的脈沖高壓輸出功能：周界每條線都有電擊，使周界電子圍欄無懈可擊。強力阻擋形成物理屏障，能延遲入侵時間，為安全防范爭取主動。
5、誤報率極低，先進的報警原理，抗干擾能力強，報警準確，克服了紅外、微波、靜電感應等的技術(shù)缺陷，周界各種絕緣子均為防水設(shè)計，保證系統(tǒng)在能報警的同時，不受氣候、植物、小動物等因素的影響。
6、無盲區(qū)、無死角，周界電子圍欄可隨地形的起伏架設(shè)，大門口、拐角均可安裝。
7、安全可靠，系統(tǒng)采用高電壓、低能量的設(shè)計思路，對人體不會構(gòu)成生命危害。
8、脈沖主機高低電壓根據(jù)天氣情況智能切換。
9、可以利用手機短信進行遠程布防、撤防操作。
10、有聯(lián)動輸出接口，可與監(jiān)視器、報警中心實現(xiàn)聯(lián)動功能。也可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計算機監(jiān)控。
11、配有訂做的蓄電池，能在停電的情況下繼續(xù)工作，來電后自動轉(zhuǎn)換成220V供電。
12、電子纜線作為周界圍欄的一部份，因此可降低建筑工程成本減少投資。
13、電子圍欄還具有外形美觀、安裝維護方便、操作簡單，不受地形限制，成本較低等優(yōu)點。
發(fā)展歷史
電子圍欄的演變，大致經(jīng)歷了三個階段：
(1)第一階段：電子圍欄最早起源于歐洲的牧場，牧人為了放牧的需要，拉一根導線，通上直流電，就形成簡單的電子圍欄，使牲畜在一定范圍內(nèi)活動。 戰(zhàn)后在歐洲，牧業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比重高提，大量的牧業(yè)市場需求促進了“電子圍欄”的開發(fā)和推廣。牛羊等遇到“電子圍欄”的電擊阻擋而退回，很好地起到“牧羊人”的作用，同時也防止圈外的大型動物或猛獸跑進來，對當時的牧業(yè)發(fā)展起到了較大的促進，目前在一些畜牧業(yè)比較發(fā)達的國家仍然在發(fā)揮著較大的作用。
(2)第二階段：隨著整個“電子圍欄”行業(yè)的發(fā)展和深入，產(chǎn)品附件和種類越來越多，90年 代中后期具有阻擋和報警功能的智能型周界安防報警系統(tǒng)，開始專業(yè)用于社會公共安全領(lǐng)域，它具有斷路、短路、失電報警功能同時又秉承了電子圍欄的安全阻擋功能。該產(chǎn)品充分考慮了人的主動性和智慧性，能準確判斷出無意觸摸、蓄意破壞、非法闖入等各種情況，是目前周界安防項目的比較好的選擇。
(3)第三階段：隨著人們對產(chǎn)品性能和功能的 要求越來越高，產(chǎn)品需要更加人性化，具有更多功能的產(chǎn)品開始出現(xiàn)。第二階段的產(chǎn)品輸出脈沖電壓恒定，這樣當周界的長短出現(xiàn)變化時，前端的電壓會隨著周界的長度出現(xiàn)過高或過低的現(xiàn)象;同時當產(chǎn)品安裝在圍墻較低的別墅或小區(qū)時，白天會出現(xiàn)誤擊到小孩或附近工作人員的現(xiàn)象?；谝陨蠁栴}，現(xiàn)在出現(xiàn)了可以調(diào)節(jié)輸出 電壓和可以設(shè)定高壓模式、安全模式切換功能的更先進的產(chǎn)品，當切換到安全模式時，手觸摸電子線纜無電擊感覺，但如果被破壞，仍然會發(fā)出報警信號。同時，這一階段的產(chǎn)品還有的具有遙控操作、遠距離操作等功能，為產(chǎn)品大規(guī)模地應用于別墅、小區(qū)提供了更好的產(chǎn)品。
趨勢網(wǎng)絡(luò)
現(xiàn)在絕大部分周界報警系統(tǒng)還停留在前端報警和單一設(shè)備的控制管理之上，如要實現(xiàn)跨地域遠程控制及管理，必須依托第三方報警系統(tǒng)進行集成。但是提供報警系統(tǒng)的廠商可能無法提供開放協(xié)議和接口，也就難以形成統(tǒng)一集成平臺，致使本應統(tǒng)一籌劃的安防系統(tǒng)變成了“分散管理”的系統(tǒng)。
特別是電子圍欄系統(tǒng)，其不僅需要實現(xiàn)報警，還要通過高壓脈沖起到阻擋、威懾等作用。因此當其與其它安防系統(tǒng)進行聯(lián)動時，絕大部分電子圍欄系統(tǒng)只能基于開關(guān)量信號的交互，以及警情的就地查看。而無法實現(xiàn)遠程實時了解電子圍欄系統(tǒng)的工作狀態(tài)，更不能遠程調(diào)配脈沖電子圍欄的工作參數(shù)。
隨著安防行業(yè)邁入網(wǎng)絡(luò)化，據(jù)市場反饋，網(wǎng)絡(luò)安防產(chǎn)品的需求持續(xù)走高，作為網(wǎng)絡(luò)安防產(chǎn)品的新軍——網(wǎng)絡(luò)電子圍欄也將憑借其成熟的系統(tǒng)技術(shù)和順應市場的價格體系，完成電子圍欄網(wǎng)絡(luò)化大潮的技術(shù)革新，既滿足用戶現(xiàn)實需求，又填補市場的空白。
網(wǎng)絡(luò)電子圍欄
網(wǎng)絡(luò)電子圍欄種結(jié)合了傳統(tǒng)電子圍欄技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其終端控制機可通過網(wǎng)絡(luò)傳送信息到Web服務(wù)器。用戶可直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上的報警信息，授權(quán)用戶還可設(shè)定系統(tǒng)配置。
網(wǎng)絡(luò)電子圍欄的總體架構(gòu)體系從下往上可分為物理層、傳感層、控制層、網(wǎng)絡(luò)層、應用層共五層結(jié)構(gòu)。
物理層
最新的安防理念“阻擋為主，報警為輔”，顛覆了傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)以“報警為主”的概念，是當下技防技術(shù)的發(fā)展趨勢，監(jiān)控攝像頭，被動紅外探測、主動紅外對射等等，都可以記錄犯罪行為，且都可發(fā)出報警信號，卻不能有效制止違法犯罪行為，而采用電子圍欄前端系統(tǒng)即可解決此類問題，通過安裝在圍墻周界的電子圍欄可有效增加圍墻高度，并在圍欄上接入非致命高壓脈沖，對入侵者形成物理阻擋和電打擊，有效的威懾入侵者，阻止入侵行為的發(fā)生。
傳感層
網(wǎng)絡(luò)電子圍欄系統(tǒng)前端傳感器，電子圍欄控制主機是產(chǎn)生和接收高壓脈沖信號的設(shè)備，在脈沖電子圍欄前端處于觸網(wǎng)、短路、斷路狀態(tài)時能產(chǎn)生報警信號，并把入侵信號發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)電子圍欄控制層，其構(gòu)成傳感層。通過BI-polar兩極化專利設(shè)計，使電子圍欄控制主機輸出到圍欄前端的全部導線都帶有高壓脈沖輸出和報警檢測功能。
控制層
周界安防系統(tǒng)往往需要管理很大的范圍，以及許多前端報警設(shè)備，為提高系統(tǒng)工作效率，需具備集中管理功能。根據(jù)周界安防系統(tǒng)特點，優(yōu)先采用Modbus數(shù)據(jù)總線技術(shù)，對前端傳感器層設(shè)備進行整合和管理控制，實現(xiàn)布撤防、工作模式調(diào)節(jié)、報警信號分析處理、管理控制和信號網(wǎng)絡(luò)上傳等功能。
網(wǎng)絡(luò)層
隨著“平安城市”和“智慧城市”理念的提出，具有網(wǎng)絡(luò)管理功能的電子圍欄系統(tǒng)越來越受用戶的青睞。對應用戶的不同需求支持局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、Internet等多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。為系統(tǒng)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)通訊支持的基礎(chǔ)，實現(xiàn)前端報警設(shè)備信息傳輸。
應用層
系統(tǒng)業(yè)務(wù)應用層主要提供系統(tǒng)的功能模塊，如電子圍欄遠程控制、報警聯(lián)動處理和其他安防系統(tǒng)接入功能。通過與其他系統(tǒng)的整合，可以對監(jiān)控現(xiàn)場的周界、樓宇、消防設(shè)備進行實時監(jiān)控，實時處理報警信號，如有入侵行為發(fā)生，聯(lián)動視頻設(shè)備進行錄像抓拍取證，并進行聲光警示，同時提醒遠程工作人員進行處理，以保障前端監(jiān)控現(xiàn)場安全。此外系統(tǒng)應提供開放式的系統(tǒng)接口，可實現(xiàn)與其他安防系統(tǒng)的擴展[1]。
遠程管理
1、實現(xiàn)遠程控制及管理
可以通過控制中心可調(diào)控客戶服務(wù)器結(jié)構(gòu)，配置多級工作站點權(quán)限管理，無論在何時何地，采用TCP/IP或局域網(wǎng)無死角的管理多級工作站點的報警警情，實現(xiàn)移動的安全警戒和管理;還可以通過遠程電話控制系統(tǒng)，以撥打電話或發(fā)送短信的形式實現(xiàn)對電子圍欄系統(tǒng)進行遠程控制及管理，隨時隨地查詢電子圍欄系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
2、人性化管理
可以通過控制中心系統(tǒng)管理來自所有分站點的警報，以便處理警情。根據(jù)時間計劃表來設(shè)定系統(tǒng)運行、報警指示和行動計劃，系統(tǒng)會按照預定計劃表執(zhí)行運行計劃，可以通系統(tǒng)的報警窗口和站點地圖，監(jiān)控和處理系統(tǒng)所有的警報檢索和報告儲存系統(tǒng)信息。
3、數(shù)據(jù)化操作系統(tǒng)
對電子圍欄系統(tǒng)而言，需要一個數(shù)據(jù)化的系統(tǒng)操作從而更有效的來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性。例如：報警輸出方式的編程;查看及連續(xù)可調(diào)的輸出脈沖電壓技術(shù)(0-100%);輸出脈沖調(diào)控技術(shù)(1-10s);報警響應時間調(diào)控技術(shù)(1-10脈沖);報警信息記錄功能;遠程布防、撤防管理功能。
4、擁有強大的系統(tǒng)集成平臺
安防系統(tǒng)要建設(shè)成為一個安防綜合信息管理平臺，所有的報警系統(tǒng)必須要實現(xiàn)系統(tǒng)集成，電子圍欄系統(tǒng)必須具備集成控制的條件，例如：具備輸入、輸出控制連接;必須具備RS-232接口和電話接口;擁有多個GBUS通訊及LocalBus通訊和LocalBus/GBUS通訊選擇器;能夠支持多臺局部總線設(shè)備;可控制200個以上防區(qū)通信接口并能儲存92000條信息記錄的數(shù)據(jù)庫;擁有10M/Base以太網(wǎng)接口及以太網(wǎng)控制器。
報警原理
1、電子圍欄主機工作原理 脈沖發(fā)生器(JS-TD2010主機)通電后發(fā)射端口向前端圍欄發(fā)出脈沖電壓，時間間隔大約1.5秒發(fā)射1次，脈沖在圍欄上停留的時間大約0.1秒，前端圍欄上形成回路后把脈沖回到主機的接收端口，此端口接收反饋回來的脈沖信號;同時主機還會探測兩個發(fā)射端之間的電阻值。如果前端圍欄遭到破壞造成斷路或短路，脈沖主機的接收端口接收不到脈沖信號或兩個發(fā)射端之間的電阻太小，主機都會發(fā)出報警。
2、 圍欄的報警 通過電子圍欄的工作原理可知，無論脈沖主機處于什么樣的電壓工作狀態(tài)，當圍欄遭到破壞，接受端口無法收到脈沖信號，脈沖主機則會報警;同樣，當兩根電子纜線之間短路時，電阻非常小，脈沖主機也會報警。
防區(qū)劃分
電子圍欄脈沖探測器控制長距離周界，保安人員要花費較長的時間才能找到事故發(fā)生地點，無法及時處理。因此如何進行防區(qū)劃分非常必要。
設(shè)計與安裝
1、電子圍欄的設(shè)計根據(jù)不同的安全等級，配置合適的能滿足要求的電子圍欄。通常把安全等級分為三級：
（1）具有威懾性—整個周界設(shè)一個防區(qū)，如安裝在墻頂上的4線系統(tǒng)。具有阻擋報警和威懾作用。
（2）中等安全級。每一防區(qū)長度不大于300米，大于300米的應分成多個防區(qū)。
（3）高等安全級。每一防區(qū)長度不大于100米，整個圍欄分成多個防區(qū)。每個防區(qū)都具有各自獨立的觸發(fā)報警器，可指示報警所在防區(qū)。報警輸出通常和CCTV、紅外對射、射燈、廣播等等其他安防系統(tǒng)聯(lián)動。 在實際使用時，每一防區(qū)的長度應根據(jù)長度、地形和經(jīng)濟需要設(shè)定。
2、電子圍欄的安裝按其在現(xiàn)場的安裝位置，分為獨立式，附屬式和墻頂式三種基本安裝形式。
建筑墻體獨立安裝方式
安裝于墻體時，根據(jù)萬向底座事先調(diào)整角度，以地平面為參照對象時，前端支撐桿安裝角度可分為0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°、180°或以墻面為參照對象時可稱之為為內(nèi)傾式、外傾式、垂直式或水平式安裝,下圖為墻頂垂直安裝方式。安裝方式見下圖：
建筑墻體安裝
附著式安裝方式
附著式安裝方式通常在圍墻或者柵欄的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)需要大面積防范時適用，通常此種安裝方式通常屬于8-12線制安裝甚至于更多線數(shù)安裝，以達到防范要求，此時圍欄前端支撐桿直接貼敷安裝于圍墻，因多線制支撐桿較長，通常要求上下端均進行固定，所以前端構(gòu)成后相對于墻體安裝方式要更加牢固。注：附著安裝方式中，最頂端合金線應高于附著墻體或柵欄頂部≥700mm。安裝方式見下圖：
附著式安裝
支撐桿預埋安裝方式
此種安裝方式通?，F(xiàn)場無建筑周界或明確周界標識，所以需采用支撐桿外加合金線組成的圍欄前端來構(gòu)成一個被防范區(qū)域，這就要求圍欄前端頂端高度應≥1.8m，導線數(shù)應達到12～20線甚至更多，線線距離應控制在50～150mm之間。根據(jù)杠桿原理，導線越多則支撐桿承受張力越大，因此，在土質(zhì)堅實的前提下，支撐桿均必須達到≥600mm埋地深度；在土質(zhì)松軟地區(qū)，應挖掘≥300×300×600mm尺寸預埋坑，并使支撐桿垂直于該預埋坑內(nèi)用混凝土進行澆筑，形成與支撐桿一體的底座，以保證圍欄前端建成后的堅固耐用。安裝方式見下圖：
支撐桿預埋式安裝
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